日喀則市不同種植年限蔬菜大棚土壤pH 值及養(yǎng)分變化特征分析

朱 玲 普布次仁

（1.日喀則市職業(yè)技術(shù)學(xué)校，西藏 日喀則 857000；2.西藏珠峰農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，西藏 日喀則 857000）

0 引言

西藏自治區(qū)日喀則市白朗縣傳統(tǒng)露天種植的蔬菜種類主要為馬鈴薯和蘿卜，類型較少。而溫室大棚能人為地控制棚內(nèi)小氣候，方便調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度、濕度以及土壤肥力等因素，能滿足多種作物的生產(chǎn)需求，因此溫室大棚成為西藏高原蔬菜生產(chǎn)的主要設(shè)施［1］。在山東省援藏干部的牽線搭橋下，白朗縣通過招商引資的方式，將山東省壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)集團有限公司請進(jìn)白朗縣，搭建溫室大棚，大力發(fā)展有機蔬菜種植業(yè)，日喀則市白朗縣成為西藏自治區(qū)最大的蔬菜種植基地，僅巴扎鄉(xiāng)就有13 個溫室基地、776 座溫室大棚。

研究表明，在蔬菜大棚生產(chǎn)管理過程中，由于溫室土壤長期處于保護性環(huán)境，其適宜的小氣候、水分條件以及過量施用化肥、農(nóng)藥、畜禽糞便等高投入的生產(chǎn)特點，導(dǎo)致大棚土壤pH 值降低、養(yǎng)分富集、重金屬積累、鹽漬化以及土壤微生物群落代謝活性降低，從而導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)降低，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟及環(huán)境問題［2-5］。

目前，已有學(xué)者對西藏自治區(qū)大棚種植下的土壤電導(dǎo)率、pH 值、養(yǎng)分含量、礦化率等進(jìn)行了研究。研究表明，與農(nóng)田土壤相比，蔬菜大棚土壤酸化程度更嚴(yán)重，蔬菜大棚土壤養(yǎng)分“表聚”現(xiàn)象和累積現(xiàn)象明顯。隨著種植年限的延長，大棚土壤有機質(zhì)、全氮及速效氮、速效磷、速效鉀含量均呈增加趨勢。大棚種植土壤酸化直接影響氮素的氨化過程，阻礙土壤中氮素的礦化，降低了土壤氮素的有效性，影響土壤的碳氮平衡。此外，西藏高原大棚種植存在土壤障礙和污染環(huán)境等風(fēng)險［6］。但對于日喀則市大棚種植開展連年土壤pH 值、有機質(zhì)、全量養(yǎng)分的研究尚未有過報道。因此，以西藏日喀則市白朗縣巴扎鄉(xiāng)蔬菜種植基地為例，研究大棚連年種植對土壤pH 值、有機質(zhì)、全量養(yǎng)分的影響，為西藏高原大棚種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤采集于日喀則市白朗縣巴扎鄉(xiāng)蔬菜大棚及其周邊農(nóng)田。選擇4個不同種植年限（1、2、3、4 a）的大棚，每個年限分別選擇3 個大棚。同時，設(shè)大棚區(qū)周圍露天農(nóng)田為對照，其代表種植年限為0 a。

采樣時間為2019 年12 月上旬，采樣時當(dāng)季種植的蔬菜品種為黃瓜、辣椒、番茄、茄子等。每個大棚隨機選取7 ～10 點進(jìn)行土壤樣品采集，用不銹鋼土鉆采集耕層0 ～20 cm 的土壤，幾個樣點采集完后，將采樣土壤混合均勻，用“四分法”留取1 kg 左右的鮮土裝入聚乙烯塑料袋，標(biāo)記密封，帶回實驗室。土壤風(fēng)干后研磨，過1.7 mm 篩保存，用于測定土壤的pH 值以及有機質(zhì)、全氮、全磷、有效磷、全鉀含量。

1.2 分析方法

采用電位法測定土壤pH 值，采用重鉻酸鉀比色法測定土壤有機質(zhì)含量，采用半微量凱氏定氮法測定土壤全氮含量，采用硫酸-高氯酸酸溶鉬銻抗比色法測定土壤全磷含量，采用0.5 mol/L 碳酸氫鈉浸提法測定土壤有效磷含量，采用酸溶-火焰光度法測定土壤全鉀含量。利用Microsoft Excel 2016 軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、整理，用SPSS17.0 軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH 值

土壤pH 值是影響土壤肥力的重要因素之一，其對土壤養(yǎng)分存在的形態(tài)和有效性，對土壤的理化性質(zhì)、微生物活動以及植物生長發(fā)育均有很大影響［7］。分析結(jié)果表明，日喀則市巴扎鄉(xiāng)大棚土壤的pH 值明顯低于對照田，且種植第1 年下降最明顯。根據(jù)pH 值趨勢線可以看出，隨著種植年限的增加，土壤pH 值呈下降趨勢（見圖1）。

圖1 對照田及不同種植年限土壤pH 值

2.2 土壤有機質(zhì)含量

有機質(zhì)是土壤的重要組成部分，其不但能為作物提供養(yǎng)分，而且具有保水、保肥等作用，能促進(jìn)團粒結(jié)構(gòu)的形成并改善土壤物理性質(zhì)，一般土壤有機質(zhì)含量可以用來衡量土壤肥力［8］。日喀則市巴扎鄉(xiāng)對照田及不同種植年限土壤有機質(zhì)含量見圖2。

圖2 對照田及不同種植年限土壤有機質(zhì)含量

由圖2 可知，1 ～3 a 的大棚土壤有機質(zhì)含量與對照田相比變化很大，其中第1 年有機質(zhì)含量的變化幅度最大，第4年與對照田相比變化不大。經(jīng)統(tǒng)計檢驗，1 ～3 a 大棚土壤有機質(zhì)含量與對照田相比差異達(dá)到極顯著水平，第4 年與對照田相比無顯著差異。土壤有機質(zhì)含量在第1 年顯著增加可能與開始進(jìn)行大棚種植、增施有機肥有關(guān)。

2.3 土壤全氮、全磷、有效磷、全鉀含量變化

2.3.1 土壤全氮含量。土壤全氮含量是衡量土壤氮素供應(yīng)狀況的重要指標(biāo)，與有機質(zhì)含量密切相關(guān)。日喀則市巴扎鄉(xiāng)對照田及不同種植年限下土壤全氮含量見圖3。由圖3 可以看出，4 個種植年限的大棚土壤全氮含量均高于對照田。前3年，隨著種植年限增加，土壤全氮含量增加，在第3 年達(dá)到最高，第4 年開始出現(xiàn)下降趨勢。經(jīng)統(tǒng)計檢驗，4 個種植年限的大棚土壤全氮含量無顯著差異性，與對照田相比差異達(dá)到顯著水平。

圖3 對照田及不同種植年限土壤全氮含量

2.3.2 土壤全磷及有效磷含量。土壤全磷含量能反映土壤磷素的潛在供應(yīng)水平，但土壤中的全磷含量與有效磷有時并不相關(guān)，所以土壤全磷量不作為一般土壤磷素供應(yīng)的確切指標(biāo)，土壤有效磷含量才是衡量土壤磷素養(yǎng)分供應(yīng)能力的良好指標(biāo)［9］。為此，在土壤磷素含量方面，同時測定土壤全磷及土壤有效磷含量，以更好地反映土壤磷素養(yǎng)分變化情況。日喀則市巴扎鄉(xiāng)對照田及不同種植年限下土壤全磷及有效磷含量見圖4。由圖4 可以看出，土壤全磷含量和有效磷含量變化與土壤有機質(zhì)含量變化相似，大棚種植第1 年土壤全磷和有效磷含量達(dá)到最高，隨著種植年限的增加，土壤全磷及有效磷含量變化波動較大，但總體呈現(xiàn)下降趨勢，第4 年與對照田相比變化不大，但均高于對照。經(jīng)統(tǒng)計檢驗，4 個種植年限的大棚土壤全磷含量存在顯著差異，第1 和第3 年與對照田相比土壤全磷含量差異達(dá)到顯著水平，第4 年與對照田相比土壤全磷含量無顯著差異；種植第1 年與種植第4年大棚土壤有效磷含量差異達(dá)到顯著水平，第4 年與對照田相比土壤有效磷含量無顯著差異。

圖4 對照田及不同種植年限土壤全磷及有效磷含量

2.3.3 土壤全鉀含量。土壤全鉀含量能在一定程度上反應(yīng)土壤鉀素的供應(yīng)能力。日喀則市巴扎鄉(xiāng)對照田及不同種植年限下土壤全鉀含量見圖5。由圖5 可以看出，土壤全鉀含量與土壤有機質(zhì)含量變化相似，大棚種植第1 年土壤全鉀含量達(dá)到最高，隨后下降，第3 年開始急劇下降，到第4 年大棚土壤全鉀含量與對照田相比變化不大。經(jīng)統(tǒng)計檢驗，大棚土壤全鉀含量第1 年、第2 年與第3 年、第4年相比差異性極為顯著，與對照田相比差異也達(dá)到極顯著水平，第3 年、第4 年與對照田相比無顯著差異。

圖5 對照田及不同種植年限土壤全鉀含量

3 結(jié)論

隨著大棚種植年限的增加，土壤pH 值呈下降趨勢，這與王輝等［10］的研究結(jié)果一致，這可能與在大棚中種植蔬菜時增施有機肥或化學(xué)肥料有關(guān)。大棚土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、有效磷、全鉀含量變化趨勢相似，呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢，與萬欣等［11］研究大棚土壤有機碳和全氮含量變化趨勢結(jié)果一致。種植第1 年大棚土壤中有機質(zhì)、全磷、有效磷、全鉀養(yǎng)分含量最高，第4 年與農(nóng)田對照相比差別不大；全氮含量在第3 年升高到最大，第4 年開始下降，說明為了提高大棚種植效益，開始種植蔬菜時投入的有機肥、化肥尤其是氮肥較多，使得土壤中的氮營養(yǎng)元素在前3 年會隨著種植年限的增長呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，到第4 年雖有所下降，但也顯著高于農(nóng)田對照。而隨著種植年限的增加，大棚土壤養(yǎng)分含量也逐漸下降，到種植第4 年時土壤的有機質(zhì)、全鉀、全磷、有效磷含量與農(nóng)田對照相比相差不大，說明隨著種植年限的增加，日喀則市大棚土壤養(yǎng)分出現(xiàn)消耗，可能與大棚過度生產(chǎn)有關(guān)。

通過探究日喀則市巴扎鄉(xiāng)不同種植年限蔬菜大棚土壤的pH 值、有機質(zhì)、全氮、全磷和有效磷、全鉀含量變化情況，為明確西藏高原蔬菜大棚種植土壤pH 值的演變提供了理論依據(jù)，為科學(xué)可持續(xù)利用大棚進(jìn)行蔬菜種植提供了基礎(chǔ)。但僅對這些土壤性質(zhì)進(jìn)行分析還不能全面地了解日喀則市白朗縣連年種植蔬菜對大棚土壤的影響，還需要進(jìn)一步對大棚土壤的物理性質(zhì)、鹽分、重金屬含量和微生物含量等一系列指標(biāo)進(jìn)行深入研究。